(57)【要約】【課題】自動車及び自動二輪車のエンジンから掃気された排気ガスは、消音器や、排気管内壁との粘性抵抗により、流速が低下する。流速が低下すると、エンジンの掃気能力が下がり、燃焼室から排気ガスが完全に排出されなくなり燃焼効率が低下してしまう。【解決手段】当発明は、金属板を、排気の入り口から出口方向へ断面積が小さくなる山が連なる波形状に折り曲げ、星形の筒状に加工したものを、自動車及び自動二輪車の排気管出口部の内側円周に取付ける。これにより排気管中心部分の排気ガスを、中央に圧縮して流速を高めて排出する事で、金属板の内側と外側の圧力の差により、出口付近の金属板の外側に負圧を発生させ、排気管内壁に近い流速の低い排気ガスを、金属板の外側で整流しながら、高速で排出することで、排気ガス全体の流速を高められる。その結果エンジンの完全燃焼が促されて、低速域から高回転域までトルクを向上させる装置である。【選択図】図１
2005061393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当発明は、金属板を、排気の入り口から出口方向へ断面積が小さくなる山が連なる波形状に折り曲げ、星形の筒状に加工したものを、自動車及び自動二輪車の排気管出口部の内側円周に取付ける。これにより排気管中心部分の排気ガスを、波形状に沿って中央に圧縮して流速を高めて排出する事で、金属板の内側と外側の圧力の差により、出口付近の金属板の外側に負圧を発生させ、排気管内壁に近い流速の低い排気ガスを、金属板の外側で整流しながら、高速で排出することが可能となり、排気ガス全体の流速を高められる。その結果エンジンの完全燃焼が促されて、低速域から高回転域までトルクを向上させる装置である。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】自動車および自動二輪車の排気ガス流速を高めることにより燃焼効率を上げる技術。
【背景技術】
【０００２】排気効率を上げる技術として、一般には、排気管内径を大きくして排気抵抗を少なくする、いわゆるスポーツマフラー等がある。【０００４】排気管内径を変えないで、排気管出口に取付け、排気ガスの流速を高める方法として以下の技術がある。【０００５】特許文献１と特許文献２は、排気管出口部内もしくは出口部後方に取り付けた図５に見られる排気ガスの流れる方向に対して平行に設置した仕切り板により、排気ガスを整流して排気流速を高めようとする技術である。【０００６】特許文献３は、図６に見られる排気促進装置を排気管出口に取り付けることにより、排気ガスの通過する断面積を徐々に小さくして流速を高め排出することで負圧を発生させ、バイパスを通る残りの排気ガスをも掃気する。これにより、全排気ガスの流速を高める技術である。
【特許文献１】実開平１−１６０１１１号公報（第２頁、図７）
【特許文献２】実登録３０６３９６１号公報（図１）
【特許文献３】特公平７−４２８５２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】自動車及び自動二輪車のエンジンから、掃気された排気ガスは、排気管内壁との粘性抵抗により、流速が低下する。しかも、保安基準を満たした排気ガス浄化の触媒装置、消音器を通過することにより抵抗が増え、さらに流速が低下している。【０００８】流速が低下するとエンジンの掃気能力が下がり、燃焼室から排気ガスが完全に排出されなくなり、燃焼効率が低下してしまう。【０００９】排気管内径を大きくして排気効率を上げるスポーツマフラーは、最高出力時の排気ガス流量に合わせて排気管内径が設計されている。そのため車体の発進時や低回転からの加速時では、少ない排気ガスの流量に対して、排気管内の断面積が過大で、排気ガスの気圧が高まらず、流速が低い。そのため、エンジンの掃気が不十分となり、排気ガスがシリンダー内に残るので、理想的な燃焼が行なえなくなり、トルクが低下する。【００１０】また、排気管内径を小さくすると、低回転時のトルク不足を改善できるが、高速走行等の高回転時では、増大した排気ガス流量に対して、排気管内の断面積が過小なため、排気ガスが排出しきれなくなり、燃焼効率が悪くなる。【００１１】特許文献１と特許文献２では、排気管内壁に近い速度の遅い排気ガスを整流して排気抵抗を減らし、高回転時の排気流速を高める効果を持つ。しかし、低回転時の流速を高める効果が少ない。【００１２】特許文献３では、低回転から積極的に排気流速を、掃気効果により高められる。しかし、掃気される排気ガスはバイパス用の穴を通過するため、高回転時では、空気抵抗が大きく、充分な掃気効果が得られない。抵抗を抑えるために、排気管内径より大きな内径で空間を作り、気圧を下げることにより対応しているが、その結果、装置が大きな物になってしまう。図６に示すように排気管後部に大きな装置を取り付けるため、自動車の車種によっては車体から大きくはみ出してしまう。あるいは車体の他の部品に干渉、破損する恐れがある。しかも、構造が複雑であり部品点数が多く、加工に高度な技術が必要なため、高価な製品になってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】当発明は、金属板を、排気の入り口から出口方向へ断面積が小さくなる山が連なる波形状に折り曲げ、星形の簡状に加工したものを、自動車及び自動二輪車の排気管出口部の内側円周に取付ける。これにより排気管中心部分の排気ガスを、波形状に沿って中央に圧縮して流速を高めて排出する事で、金属板の内側と外側の圧力の差により、出口付近の金属板の外側に負圧を発生させ、排気管内壁に近い流速の低い排気ガスを、金属板の外側で整流しながら、高速で排出することが可能となり、排気ガス全体の流速を高められる。その結果エンジンの完全燃焼が促されて、低速域から高回転域までトルクを向上させる装置である。
【発明の効果】
【００１４】等発明品を自動車及び自動二輪車の排気管出口部内側円周に取り付けることにより、エンジンの低回転時から高回転時まで積極的に流速を高めることができ、燃焼効率が上がり、全域でのトルクの向上が可能となる。【００１５】自動車に当発明品を取り付けた場合、アクセルを多く踏み込まなくとも充分な加速が可能となり、燃料消費量を削減できる。【００１６】エンジンの燃焼効率が高められ、完全燃焼することにより排気ガス中の有害物質を減少することが可能である。【００１７】排気管の出口部分に内蔵する方式のため車体からはみ出さず、車体の他の部品に干渉することは無い。【００１８】部品点数は、金属板と脱落防止の金属ピンと金属バンドのみであり、金属板の加工も小規模な加工設備で可能で、溶接等の高度な技術を必要とせずに製作できる。【００１９】排気管内径に合わせて大きさが変化できる事により、二、三種類のサイズを製品化するだけで、排気管径の異なる多種の自動車および二輪車に対応が可能となり、大量生産による低価格を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】金属板を、図２に示すように排気の入り口から出口方向へ徐々に断面積が小さくなる三角形となる山が連なる波形状に折り曲げ、星形の筒状に加工したものを、図１に示すように排気管出口部の内側円周に沿って取り付ける。【００２１】排気ガスが、図４に示すように波形状の金属板に沿って通過することにより以下の現象が発生する。【００２２】排気管中心部分の排気ガスがより中央に圧縮されベルヌーイの定理に則して高圧力となり流速が増す。流速の高い排気ガスが金属板の出口先端から勢いよく嘖出される事により、金属板の入口より、金属板の出口先端部外側の気圧が低くなる。この気圧差によって、排気管内壁との粘性抵抗により流速が落ちている金属板の外側を通過する排気ガスを、吸引する現象が発生して、流速が高められる。その結果、低回転時から排気管内全体の排気ガス流速を、高めることが可能となる。【００２３】更に、図３に示すように、排気管内部を金属板による扇形の断面に仕切りが設けられる事により、排気ガスを整流して、高回転時の排気抵抗を抑える。【００２４】これらの効果により、低回転域から高回転域まで排気ガスの流速が上がり、エンジンの、掃気能力を高めることができ、完全燃焼が可能となる。【００２５】金属板による空気抵抗を極力抑えるため、板厚は薄くする。そのため、耐熱耐腐食性に優れ加工も容易な、ステンレス鋼板を使用する。金属板は、図２に示す星形状の円筒に曲げ加工を行うが、溶接等の接合は、行わない。これは、星形状の円筒の大きさが、排気管内径と合致していれば、図３に示すように、そのまま取り付けできるが、排気管内径が小さい場合、金属板の両端を重ねて、小さな星形状の円筒に、変化することで、取付け可能とするためである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】当発明品を、自動車の排気管に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図２】排気管内蔵式排気ガス流速向上装置の形状を示した、斜視図である。
【図３】排気管出口側から排気管内蔵式排気ガス流速向上装置を示した、正面図である。
【図４】図３での、３ａから３ｂの一点鎖線で切断した、断面図である。二点鎖線の矢印は、排気ガスの流れを示している。
【図５】本発明と比較するための、特許文献１および特許文献２の排気ガスの流れを示す断面図である。
【図６】特許文献３を自動車の排気管に取り付けた状態を、一部分を断面図で示した側面図である。
【符号の説明】
【００２７】１、排気管内蔵式排気ガス流速向上装置。
２、固定用金属ピン。
３、固定用金属バンド。
４、消音器。
５、エンジン側排気管。
６、出口側排気管。
７、自動車の車体最後部。
８、特許文献３の排気促進装置。
【図１】
2005061393.tif 000003
【図２】
2005061393.tif 000004
【図３】
2005061393.tif 000005
【図４】
2005061393.tif 000006
【図５】
2005061393.tif 000007
【図６】
2005061393.tif 000008